亚麻籽中木脂素的提取分离与结构鉴定

先用去离子水洗脱 ,再用不同体积分数的乙醇梯度
洗脱 , 20 mL 收集 1管 ,经 TLC鉴定 ,将 Rf 值和显色 相同的洗脱液合并 ,反复上 ODS和 MC I柱 ,直至得
到纯化合物 。
11314 结构鉴定 将 11313 所得化合物用氘代吡
啶 ( pyridine - d5 ) 溶 解 后 进 行 1 H - NMR、13 C NMR、135D ep t、M S测定分析 。
2008年第
33卷第
10期 CH中INA 国O IL S油AND 脂FATS
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综合利用
亚麻籽中木脂素的提取分离与结构鉴定
邵云晓 ,裘爱泳 ,徐德平
(江南大学 食品学院 ,江苏 无锡 214122)
摘要 :采用正交试验研究亚麻籽粕中提取木脂素的最佳工艺条件 ,利用柱层析法进行纯化 ,核磁共 振法对所得木脂素进行结构鉴定 。结果表明 ,木脂素提取的最佳工艺条件为 :乙醇体积分数 60% , 料液比 1∶8,提取时间 3 h,提取温度 50 ℃。分离纯化得到的木脂素结构为开环异落叶松树脂酚二 葡萄糖甙 。 关键词 :亚麻籽 ;木脂素 ;提取 ;纯化 ;结构鉴定 中图分类号 : TS229 文献标志码 : A 文章编号 : 1003 - 7969 (2008) 10 - 0047 - 03
从图 11 H - NMR 谱图中可见 ,低场区有 3个 H , δ7. 21处有 1双峰 H (J = 7. 9 Hz) ,δ7. 03处有 1单 峰 H ,δ6. 49处有 1双峰 H ( J = 7. 9 Hz) ,表明该化 合物有 1个三取代苯环 ,其中 δ6. 49、7. 21处的 2个 H为邻位偶合 ;δ4. 9处有 1双峰 H (J = 7. 7 Hz) ,表 明该化合物含有 1个糖 ,该 H为糖的端基质子 ;从 J 值来看应为 β - 构型 ;δ 3. 12 处有 2 个 H ,为多重 峰 ,δ2. 05处有 1个三峰 H。
最佳工艺条件提取所得的木脂素经分离纯化可 得到单体化合物开环异落叶松树脂酚二葡萄糖甙 ( SDG) 。 参考文献 :
[ 1 ] 许晖 , 孙兰萍. 亚麻籽木脂素的研究 [ J ]. 农产品加 工 ·学刊 , 2007 (9) : 17 - 20.
[ 2 ] CLAVEL T, BORRMANN D , BRAUNE A , et al. Occurrence and activity of human intestinal bacteria involved in the conversion of dietary lignans[ J ]. Food M icrobiology, 2006 (12) : 140 - 147.
验室分离制备 ;无水乙醇、浓硫酸、茴香醛、冰醋酸、甲 醇 、石油醚 (30～60 ℃) 、正丁醇及其他试剂均为分析 纯 。GF254硅胶板 ,大孔吸附树脂 AB - 8 (南开大学 化工厂生产 ) ,MC I、ODS柱填料 (进口分装 ) 。 112 主要仪器设备 HH - S数显恒温水浴锅 , AB104 - N 电子分析 天平 , SHB - Ⅲ循 环 水 式 多 用 真 空 泵 , UV - 2102 PCS型紫外可见分光光度计 , ZF - 90暗箱式紫外透 射仪 , R - 205 旋转蒸发器 , B ruker Avance 500 MHz 核磁共振仪 。 113 试验方法 11311 亚麻籽木脂素的提取 [ 3 - 5 ] 将亚麻籽粕烘干 后粉碎过 20目筛 ,每份称取 25 g,采用一定体积分数 的乙醇在一定的水浴温度下提取一定时间 ,抽滤 ,得 提取液。通过正交试验 ,对提取条件进行优化。 11312 亚麻木脂素含量测定 将亚麻木脂素标准 品溶液在 200～400 nm 进行扫描 ,在 277 nm 波长处 有最大吸收 ,故选择检测波长为 277 nm。
取提取液 1 mL定容至 100 mL ,在 277 nm 处测
定吸光度 。每一试样重复测定 3次 ,取平均值 ,根据
回归方程计算相应的亚麻木脂素含量 。
11313 亚麻木脂素的分离纯化 [ 6, 7 ] 取 10 kg亚麻
籽粕以正交试验确定的条件提取 3 次 ,合并提取液
浓缩至无醇味 ,用石油醚萃取脱脂 ,直至石油醚层无
2 结果与讨论
211 亚麻籽木脂素提取条件优化
以乙醇为溶剂 ,亚麻木脂素得率为考察指标 ,设计
L9 (34 )正交试验对亚麻木脂素提取条件进行优化 ,因 素水平见表 1,正交试验结果见表 2,方差分析见表 3。
表 1 因素水平表
水平
1 2 3
A 乙醇体 积分数 / %
60 70 80
因 素
B料液比 C提取时
a1部分结构 b1开环异落叶松树脂酚二葡萄糖甙 图 4 化合物结构
质谱研究发现 ,该化合物相对分子质量为 686, 表明该化合物为对称结构 。
综合以上分析 ,并参考文献 [ 8 - 10 ] ,可得出该 化合物为开环异落叶松树脂酚二葡萄糖甙 ,结构如 图 4 ( b)所示 。 3 结 论 正交试验优化得出从亚麻籽粕中提取木脂素的 最佳工艺条件为 : 乙醇体积分数 60% ,料液比 1∶8, 提取时间 3 h,提取温度 50 ℃。最佳条件下 ,木脂素 提取率为 92147%。提取时间和乙醇体积分数是提 取效果的显著影响因素 。
亚麻亦称胡麻 ,属双子叶植物纲蔷薇亚纲亚麻 科一年生草本植物 , 是世界十大油料作物之一 。亚 麻木脂素是存在于亚麻籽种皮中的一种生理活性物 质 ,结构与人体雌激素十分相似 ,被认为是一种植物 雌激素 。它是由苯丙氨酸得到的肉桂醇双分子聚合 而成的天然成分 ,主要为开环异落叶松树脂酚 ( SECO ) ,通常以开环异落叶松树脂酚二葡萄糖甙 ( SD G)的形式存在 [ 1 ] 。
得率 / % 9. 17 11. 62 9. 23 9. 87 8. 26 8. 36 7. 01 7. 12 8. 63
k2
8. 83 9. 00 10. 04 9. 00
k3
7. 59 8. 74 8. 17 8. 74
R
2. 42 0. 32 1. 87 0. 31
表 3 正交试验方差分析
因素 偏差平方和 自由度
/ (m /V )
间 /h
1∶6
2
1∶8
3
1∶10
4
D 提取温 度 /℃
40 50 60
试验号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 k1
表 2 L9 ( 34 )正交试验结果
A
B
C
D
1
1
1
1
1
2
2
2
1
3
3
3
2
1
2wk.baidu.com
3
2
2
3
1
2
3
1
2
3
1
3
2
3
2
1
3
3
3
2
1
10. 01 8. 68 8. 22 8. 69
色时为止 。将脱脂浓缩液上大孔吸附树脂柱 ( 80 ×
1 500 mm ,树脂为 AB - 8 ) ,依次用去离子水 、不同
体积分数的乙 醇梯度 洗脱 , 500 mL 收集 1 次 , 经
TLC鉴定和硫酸茴香醛显色 ,将 Rf 值相同的洗脱液 合并 ,分成 A、B、C、D 4 部分 ,将 B 部分上 ODS柱 ,
A
8. 79
2
F 51. 39
显著性 3
B
0. 17
2
1. 00
C
6. 84
2
39. 98
3
D
0. 17
2
误差
0. 17
2
0. 97
注 : F0. 01 ( 2, 2) = 99. 00, F0. 05 ( 2, 2) = 19. 00
从表 2可以看出 ,影响木脂素得率的因素主次 顺序为 A > C > B > D。从表 3 可以看出 ,乙醇体积 分数和提取时间对木脂素得率有显著性影响 ,考虑 木脂素得率和实际生产情况 ,最终确定最佳提取条 件为 A1 B2 C2 D2 ,即乙醇体积分数 60% ,料液比 1 ∶8, 提取时间 3 h,提取温度 50 ℃。该工艺条件下 ,木脂 素得率为 11162% ,提取率为 92147%。 212 亚麻木脂素纯度鉴定 11313分离纯化得到的纯化产品 ,经点样 、展开 剂展开 ,在暗箱式紫外透射仪下和显色后薄层板上 均为单一斑点 ,说明纯化产品已达到较好纯度 。 213 亚麻木脂素的结构鉴定 亚麻木脂素纯化产品为白色无定型粉末 ,可溶 于甲醇 、乙醇 ,极易溶于水 。
TS 2008
Vo l133
No110
制标准曲线 ,得到亚麻木脂素质量浓度 ( c) 和吸光
度 (X )的回归方程为 : c = 0. 141 4X - 0. 002 4, R2 =
0. 999 7, 亚 麻 木 脂 素 质 量 浓 度 在 0. 01 ～ 0. 16
mg /mL范围内线性良好 。
收稿日期 : 2008 - 01 - 04;修回日期 : 2008 - 07 - 24 作者简介 :邵云晓 (1983) ,女 ,在读硕士 ,主要从事天然药食方 面的研究工作 (Tel) 13771114987 (E2mail) yunxiao729@163. com。 通讯作者 :徐德平 ( E2mail) xdp1219@ sina. com。
精确称取亚麻木脂素标准品 20 mg,用去离子 水定容至 100 mL 作为标准储备液 。然后分别配制 成 0. 01、0. 02、0. 04、0. 08、0. 16 m g /mL 的标准溶 液 ,以去离子水为空白 ,在 277 nm 处测定吸光度 ,绘
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中 国 油 脂
CH INA O ILS AND FA
许多研究证明木脂素具有抗肿瘤生成 ,雌激素及 抗雌激素效应 ,抑制芳香酶活性 ,抗病毒、真菌等特 性 [2 ] 。许多谷物中都含有木脂素 ,但亚麻籽中含量最 高 ,约为 1% ～ 4% ,比其他物质中高出 75～800倍 。 本文通过正交试验研究亚麻籽粕中木脂素的最佳提 取工艺条件 ,并对所提取的亚麻木脂素进行纯化及鉴 定 ,为亚麻木脂素的开发利用提供参考。 1 材料与方法 111 材料 、试剂 亚麻籽粕 ,山西朔州购得 ;亚麻木脂素标准品 ,实
Extraction, isola tion and structure iden tif ica tion of flaxseed lignan s SHAO Yunxiao, Q IU A iyong, XU Dep ing
( School of Food Science and Technology, J iangnan University, J iangsu W uxi 214122, China) Abstract: The op tim um conditions for extracting lignans from flaxseed meal were studied by orthogonal test. The lignans were purified by colum n chromatography, and their structures were determ ined by NMR analysis. The results showed that the op timum conditions were as follow s: ethanol volume fraction 60% , ratio of solid to liquid 1∶8, extraction time 3 h, extraction temperature 50 ℃. The structure of lignans iso2 lated was secoisolariciresinol diglucoside. Key words: flaxseed; lignans; extraction; purification; structure identification
图 1 1 H - NMR谱图
从图 2 13 C - NMR 谱图中可见 ,有 16 个碳 ,其 中 6个为葡萄糖上的碳 , 1个为 CH3O —上的碳 , 6个
2008年第
33卷第
10期 CH中INA 国O IL S油AND 脂FATS
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为苯环上的碳 。
图 2 13 C - NMR谱图
从图 3 135 D ep t谱图可见 ,δ148. 7、146. 3、132. 9 处的 3 个 碳 为 季 碳 , δ 70. 7 处 的 碳 为 —CH2 —, δ35. 4处的碳也为 —CH2 —,从这些信息中可得出该 化合物部分结构如图 4 ( a)所示 ,其相对分子质量为 343。
图 3 135D ep t谱图